一、生活垃圾及其分类

1．生活垃圾的概念

生活垃圾是指城镇居民在日常生活中抛弃的固体垃圾，主要包括：(日常)生活垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街道扫集物等，其中医院垃圾(特别是带有病原体的垃圾)和建筑垃圾应予单独处理，其他的垃圾通常由环卫部门集中处理，一般统称为生活垃圾。

2．生活垃圾的分类

生活垃圾是一种由多种物质组成的异质混合体，包括：

(1)废品类：包括废金属、废玻璃、废塑料、废橡胶、废纤维类、废纸类和废砖瓦类等。

(2)厨房类(亦称厨房垃圾)：包括饮食废物、蔬菜废物、肉类和肉骨，以及我国部分城市厨房所产生的燃料用煤、煤制品、木炭的燃余物等。

(3)灰土类：包括修建、清理时的上、煤、灰渣。

世界各国的城市规模、人口、经济水平、消费方式、自然条件等差异很大，导致生活垃圾的产量和质量存在明显差别，并且不断地变化。生活垃圾是一种极不均匀、种类各异的异质混合物，若居民能自觉地将其分类堆放，则会更有利于生活垃圾作为资源回收。

3．处置方法

生活垃圾的处置方法大致有焚烧(包括热解、气化)、(卫生)填埋和堆肥。不同的方法监测的重点和项目也不一样。例如：焚烧，垃圾的热值是决定性参数；而堆肥需测定生物降解度、堆肥的腐熟程度；至于填埋，则渗滤液分析和堆场周围的蝇类滋生密度等成为主要项目。

二、生活垃圾特性分析

1．垃圾采集和样品处理

从不同的垃圾产生地、贮存场或堆放场采集有整体代表性的样品，是垃圾特性分析的第一步，也是保证数据准确的重要前提。为此，应充分研究垃圾产生地的基本情况，如居民情况、生活水平、垃圾堆放时间；还要考虑在收集、运输、贮存过程等可能的变化，然后制订周密的采样计划。采样过程必须详细记录地点、时间、种类、表观特性等。在记录卡传递过程中，必须有专人签署，便于核查。

2．垃圾的粒度分级

粒度分级采用筛分法，按筛目排列，依次连续摇动15min，依次转到下一号筛子，然后计算各粒度颗粒物所占的比例。如果需要在样品干燥后再称量，则需在70℃下烘干24 h，然后再在干燥器中冷却后筛分。

3．淀粉的测定

垃圾在堆肥过程中，需借助淀粉量分析来鉴定堆肥的腐熟程度。这一分析的基础是在堆肥过程中形成了淀粉碘化络合物。这种络合物颜色的变化取决于堆肥的降解度(即堆肥的腐熟程度)，当堆肥降解尚未结束时，呈蓝色，降解结束时即呈黄色。

堆肥颜色的变化过程是深蓝-浅蓝-灰-绿-黄。这种样品分析实验的步骤是：

(1)将1g堆肥置于100 mL烧杯中，滴入几滴酒精使其湿润，再加20 mL质量分数为36％的高氯酸。

(2)用纹网滤纸(90号)过滤。

(3)加入20 mL碘反应剂到滤液中并搅动。

(4)将几滴滤液滴到白色板上，观察其颜色变化。碘反应剂是将2 g碘化钾溶解到500 mL水中，再加入0.08 g碘制成。

4．生物降解度的测定

垃圾中含有大量天然的和人工合成的有机物质，有的容易被生物降解，有的难以被生物降解。通过实验已经寻找出一种可以在室温下对垃圾生物降解作出适当估计的COD实验方法，即：

(1)称取0.5 g已烘干磨碎的样品于500 mL锥形瓶中。

(2)准确量取20 mL c(1/6K₂ Cr₂O₇)=2 mol/L的重铬酸钾溶液加入锥形瓶中并充分混合。

(3)用另一个量筒量取20 mL硫酸加到锥形瓶中。

(4)在室温下放置12 h且不断摇动。

(5)加入约15 mL蒸馏水。

(6)依次加入10 mL磷酸，0.2 g氟化钠和30滴指示剂，每加入一种试剂后必须混匀。

(7)用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，在滴定过程中颜色的变化是棕绿-绿蓝-蓝-绿，在化学计量点时出现的是纯绿色。

(8)用同样的方法在不加样品的情况下做空白试验。

(9)如果加入指示剂时已出现绿色，则实验必须重做，必须再加30 mL重铬酸钾溶液。

(10)生物降解度的计算：

式中：BDM—生物降解度；

V₁—滴定样品消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL;

V₂—空白试验滴定消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL;

V一加入重铬酸钾溶液的体积，mL;

c—重铬酸钾溶液的浓度，mol/L;

1.28—折合系数。

注意：在以上计算中，假定I mLc(1/6K₂ Cr₂O₇)=1 mol/L的K₂Cr₂O₇将3 mg碳氧化成CO₂，那么在生物降解中碳的总质量分数大约为47%。

硫酸亚铁铵标准溶液浓度为c{1/2[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]｝=0.5 mol/L，指示剂为二苯胺，该指示剂的配制方法是：小心地将100 mL浓硫酸缓慢加到20 mL；蒸馏水中，然后冉加入0.5 g二苯胺。

5．热值的测定

焚烧是有机工业固体废物、生活垃圾、部分医院垃圾处置的重要方法，从卫生角度要求医院中病理性垃圾、传染性垃圾必须焚烧，一些发达国家由于生活垃圾分类较好，部分垃圾焚烧可以发电。

热值是垃圾焚烧处置的重要指标，分高热值(H_o)和低热值(H_n)，垃圾中可燃物燃烧时产生的反应水一般以水蒸气形式挥发，因此，相当一部分能量不能被利用。所以当垃圾的高热值H_o测出后，应扣除水蒸发和燃烧时加热物质所需要的热量，由高热值换算成低热值。显然，低热值在实际工作中意义更大，两者换算公式为：

式中：H_n低热值，kJ/kg;

H₀—高热值，kJ/kg；

W₁—惰性物质含量(质量分数)，％：

W—垃圾的表面湿度，％；

W_L—垃圾焚烧后剩余的和吸湿后的湿度，％。

通常WL对结果的准确性影响不大，因而可以忽略不计。

热值的测定可以用热量计法或热耗法。常用的氧弹式热量计是通常的物理仪器，测定方法可参考仪器说明书，或物理、物理化学书籍。测定垃圾热值的主要困难是要了解垃圾的比热容，因为垃圾组分变化范围大，各种组分比热容差异很大，所以测定某一垃圾的比热容是一复杂过程，而对组分较为简单的垃圾(如含油污泥等)就比较容易测定。